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還研究了工藝參數、輪廓掃描和skywriting政策對傾斜表面上的上表皮和下表皮表面粗糙度的影響在最近對回轉體晶格結構的研究中。一組零件被制造成沒有輪廓軌迹，導緻較差的機械性能[這是由于沒有采用輪廓軌迹導緻的更粗糙的表面。
很明顯，理想情況下，栅格的制造應盡可能接近設計值，并且應仔細考慮表面品質。在某種程度上，這轉化為一個設計問題；具體來說，必須牢記設計的可制造性和相關的設計規則例如，細長的支柱可能容易引發制造誤差或可能需要支撐，破壞了使用蜂窩狀設計的目的(因為支撐結構不能從網格結構内部移除)。
由于這些原因，自支撐晶格結構特别令人感興趣具有這些性質的一類晶格是三重周期極小曲面(TPMS)。
在對基于片材和基于支柱的TPMS晶格結構的形态的比較研究中，顯示了對于同等結構(密度相同)，150-250微米的平均闆材厚度與300-700微米的支柱厚度之間的關系。
在一項不同的研究中，比較了基于薄闆和基于支柱的網格，闆材設計的疲勞性能差歸因于闆材結構中普遍存在的缺口狀表面缺陷，但在闆材和支柱設計中，節點和連接配接處仍會發生故障。
其他設計規則是通過選擇可以以更好的幾何精度制造的更厚的支柱來避免系統的最小特征尺寸。
因為的機械性能(剛度和強度)超穎物質取決于晶胞的特征尺寸之間的比率，可以在不改變超材料的設計特性的情況下，僅通過放大晶胞來獲得支柱厚度的增加，即。
具有相同密度的較大單元将具有較厚的支柱。在最近的一項調查中，比較了由具有不同單元尺寸的圓角立方體單元組成的單元網格樣本的疲勞強度。
調整支柱厚度和圓角半徑，以獲得相同的表觀密度和3 GPa的彈性模量。将單元尺寸從1.5 mm增加到3 mm導緻栅格的制造精度提高，并是以導緻顯著的疲勞強度增強(2倍)。
疲勞性能改善的另一個不同點被認為是用于制造最薄支柱的不同建造方向(在中用白色箭頭表示)盡管還需要做更多的工作來完全了解這種行為，我們可以證明存在一個可制造性門檻值，低于這個門檻值，疲勞性能會大大下降。
是以，對于可接受的疲勞設計，對于每個標明的單元拓撲和AM工藝/材料，識别是否存在這種可制造性門檻值是至關重要的。
小室尺寸對由圓角立方體小室組成的小室點陣試樣的歸一化疲勞強度的影響白色箭頭表示建造方向，紅色箭頭表示完全反向的疲勞載荷方向。
σe10時的完全反向疲勞強度6周期，σy屈服強度。此外，必須考慮支柱的方向；定向在施加載荷方向上的支柱對網格的整體機械性能有更大的貢獻。
換句話說，這些支柱上的缺陷比那些影響承載較小部分載荷的支柱的缺陷具有更強的影響一般來說。
應避免在建築平面内鋪設支柱(水準支柱),因為，特别是如果它們朝向荷載方向，它們會顯著改變網格的機械性能。
然而，這并不簡單，因為對于相同的結構總密度，不同的單元拓撲具有不同數量的垂直特征，甚至具有不同的支柱或壁厚。根據經驗，疲勞設計者應選擇允許所有支柱以足夠高的角度制造的單元結構(> 30 °)相對于印刷方向。
例如，這發生在立方體(如果沿單元格對角線列印)和菱形單元格如果所需的機關單元類型不适用于該建築标準，則最重要的是将支柱的疲勞強度量化為其相對于建築平面方向的函數。在這方面，研究了建構方向對單個支柱疲勞強度的影響，并表明幾何誤差主要影響平行于印刷平面建構的支柱，導緻疲勞強度顯著降低。
Burr等人将單個支柱的建築方向相關疲勞特性納入其中133]到一個數值架構中，該架構提供了一種預測由八邊形桁架單元組成的複雜網格結構的疲勞強度的方法。
在基于支杆的網格材料中，支杆相交的節點區域被認為是決定其結構完整性的關鍵位置。在中進行了總結，是值得注意的。
發現疲勞裂紋在水準支柱外表面上靠近網格節點處成核，更嚴重地受到幾何缺陷的影響。根據中所示的有限元模拟基于真實幾何形狀的CT重建，可以認為節點處的應力集中效應與局部幾何缺陷(如凹口狀拐角、表面粗糙度和衛星粉末顆粒)協同作用相反，内部缺陷，即使位于節點區域，在引發疲勞損傷方面也起着邊緣作用，但盡管如此，它們仍可能在改變局部應力分布中起作用。
從上述讨論中可以清楚地看出，能夠減輕節點附近應力集中的設計措施對于設計抗疲勞多孔材料是至關重要的。
實作這一目标的一個有效方法是在支柱橫截面積中采用漸變過渡，例如使用圓角消除沿單元外邊界表面切線的不連續性。
這種不連續性會導緻應力奇異性通過估計應力集中系數在作為節點處的圓角半徑的函數的平面正方形網格中，顯示了網格節點附近的應力峰值随着圓角半徑的增加而衰減。
進一步調查，關明生等人證明了圓角和球形節點的存在增加了節點剛度，是以影響了超材料的正交各向異性彈性常數。
由此産生的硬化效應必須包含在多孔材料的設計中，不僅要達到最高的疲勞強度，還要滿足剛度要求哈利勒·阿巴德等人觀察到。
去除外表面切線(表面一階導數)中的不連續性但不去除曲率(表面二階導數)中的不連續性的圓角受到曲率不連續性位置處應力峰值的影響。
是以，這些作者設計了連續曲率六邊形和正方形網格，相對于具有傳統圓形圓角的網格對應物，其具有改善的疲勞強度。
不幸的是，還沒有提供實驗驗證來确認他們的設計方案。
顯示了最近在立方晶格材料上進行的疲勞測試程式的結果，該材料設計有圓角支柱接頭産生的信噪比曲線在中進行了比較就均勻(整體)軸向應力而言，引入圓角節點的顯著有益效果是明顯的；事實上，高疲勞強度提高了近2倍。
如上所述，在圓角節點的情況下，疲勞裂紋發生在節點附近，而不是在節點處，推測是在曲率不連續點處。
而對于尖銳接合處，疲勞裂紋在交叉支柱之間的尖銳邊緣位置成核有趣的是，如果S/N曲線相對于晶格材料的屈服應力歸一化，兩條曲線幾乎重疊。
這表明，圓角節點不僅有利于疲勞強度，而且有利于單調力學性能，如強度。三倍周期最小表面(TPMS)設計可以被認為是上面介紹的連續曲率節點概念的擴充。
然而，它們在數學上被設計成骨骼(細胞)或基于薄片的種類骨骼版本，如骨骼回轉體，類似于具有連續曲線的基于支柱的晶格。
這些結構的曲率用于改善它們的可制造性，進而改善它們與CAD設計、表面品質和疲勞性能的一緻性。
顔色編碼顯示了實際幾何形狀上線性彈性壓縮載荷模拟中的局部應力分布。面朝下的表面上的“節點”之間的應力最高。
基于片材的結構由于其植入應用的潛力而得到廣泛研究，盡管有潛力，最小闆厚是基于闆的TPMS設計的實際制造問題。
例如，比較骨架回轉體和片狀回轉體，對于具有相同晶胞尺寸的相同密度結構，片狀厚度遠低于骨架回轉體的“支柱厚度”。
在後一項工作中，還詳細讨論了孔尺寸和支柱厚度的測量——重要的是要認識到，孔尺寸和支柱厚度在一個結構内是變化的，根據幾何形狀存在多種孔尺寸和支柱厚度。
然而，與基于支柱的設計相比，TPMS設計(闆和骨架)顯示出更均勻的厚度分布。
固定大小的規則重複機關單元，其被鑲嵌以填充給定的3D設計空間，代表了網格生成的簡單解決方案，盡管它不總是最佳解決方案。
如果考慮具有複雜彎曲幾何形狀的真實物體，網格特定區域将導緻邊緣效應，由此網格單元的部分在末端被任意“切斷”。
這導緻了意想不到的和不想要的邊緣效應，這可以通過建立不同尺寸的格子來适應空間來克服，例如共形晶格幾何圖形被拉伸以比對外部幾何圖形。
通過拉伸邊附近的晶胞來比對零件外部的幾何圖形或拓撲，可以生成共形點陣。與此相關的是梯度晶格的概念，梯度晶格在整個結構中局部改變其密度；最近對它們在植入物中的潛在應用進行了廣泛研究。
拓撲優化(也稱為“創成式設計”)通常是指假設特定載荷情況下，結構的最佳材料分布的模拟驅動設計。
這種方法現在在添加制造中很流行，以提供具有優化剛度的輕質零件，還沒有被廣泛利用的是使用相同的概念設計網格結構的能力。
使用一組給定的載荷和邊界限制、目标品質分數和一組設計的支柱厚度和長度範圍，可以設計任意的模拟優化的網格結構。
這有可能進一步實作制造限制，例如特定的建造角度限制和長細比(例如太長和細的支柱被排除在可能性之外)。
拓撲優化本身也可用于晶格結構的晶胞設計，并已成功實施，如所有上述優化設計都實作了某種形式的應力集中降低，這将提高疲勞性能。表明通過粉末床熔融工藝制造的金屬蜂窩超材料受到精細和各向異性微結構的影響(由高冷卻速率，特别是l-PBF)。
高表面粗糙度、内部孔隙和殘餘應力所有這些因素都會對延展性和疲勞強度産生不利影響為了減輕或消除這種有害影響，通常需要進行後期處理，以實作最終的應用就緒。一般來說，後熱處理是消除殘餘應力、防止變形和恢複最低材料延展性所必需的。
參考文獻
《多孔材料疲勞行為的實驗研究》